一种交织载波索引调制N阶连续OFDM系统BER改善方法技术方案

本发明专利技术属于无线通信技术领域，涉及正交频分复用、交织载波索引调制技术、N阶连续正交频分复用技术及相关信号检测技术。一种交织载波索引调制N阶连续OFDM系统BER改善方法，首先对数字调制后的发送符号进行交织子载波索引调制，对得到的符号进行N阶连续处理，在该步骤得到NC噪声均值，由该噪声均值计算出能够使各频点上发送信号功率与噪声功率之比为定值的能量调整因子，与ISIM调制后的发送数据相乘完处理过程。本方法使得由NC处理产生的两端较高频点处的噪声受到抑制，不仅有效地降低了NC-ISIM-OFDM系统的误码率，并且实现了NC-OFDM系统高效的带外抑制，从而较为均衡的提升了系统的频谱性能与传输效率。本发明专利技术方法有效地降低了NC-ISIM-OFDM系统的误码率，从而提升了系统的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线通信
，涉及正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、交织载波索引调制（Interweave Subcarrier Index Modulation, ISIM)技术、N 阶连续正交频分复用（N Order Continuous Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术及相关信号检测技术。
技术介绍
近些年来，一种基于子载波索引调制（Subcarrier Index Modulation, SIM)的 OFDM技术被提出作为新型的多载波传输方案（S頂-OFDM)，该方案可被视为空间调制思想 在频域的扩展。S頂-OFDM系统的信息比特包含两个部分，一部分称为"索引比特"，用于选 择子块中激活子载波的位置；另一部分作为"调制比特"，用于调制成星座点符号并通过前 面选定的激活子载波来发送，剩下的子载波不发送数据。与OFDM相比，SM-OFDM特殊的 系统结构，使得其具有更好的抗载波间干扰（Inter-Carrier Interface, ICI)的能力，这 点已在相关的研究中得到验证。一种改进的交织S頂-OFDM系统的发射机方案（以下称为 IS頂-0FDM)最近被提出，通过改进子载波索引调制的映射方法，即引入载波交织模块使得 每个子块中的子载波间相互独立，这样增大了星座点之间的最小欧氏距离，从而提升了系 统性能。IS頂-OFDM系统框图如图1所示。与OFDM系统以及S頂-OFDM系统相比，IS頂-OFDM 系统具有更佳的误码率性能。作为一种多载波系统，ISIM-0FDM也存在由高旁瓣带来的高 能量泄露问题。N-continuous OFDM(NC-OFDM)通过使连续的符号变得平滑而获得高效旁 瓣抑制的技术，但由于N-cont inuous信号会在处理过程中产生的噪声影响下，损失一部分 误码率性能。将NC-OFDM与ISIM-0FDM相结合的系统，如图2,既能保持较好的旁瓣抑制效 果，又能获得比之NC-OFDM低的误码率性能。但总体上，这两种技术的结合所造成的误码率 仍不理想。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种交织载波索引调制N阶连续OFDM系统BER 改善方法。 本专利技术的技术方案为： 在系统的发送端，首先对数字调制后的发送符号进行交织子载波索引调制，对得 到的符号进行N阶连续处理，在该步骤得到NC噪声均值，由该噪声均值计算出能够使各频 点上发送信号功率与噪声功率之比为定值的能量调整因子，与IS頂调制后的发送数据相 乘完处理过程。本方法使得由NC处理产生的两端较高频点处的噪声受到抑制，不仅有效地 降低了 NC-IS頂-OFDM系统的误码率，并且实现了 NC-OFDM系统高效的带外抑制，从而较为 均衡的提升了系统的频谱性能与传输效率。 一种交织载波索引调制N阶连续OFDM系统BER改善方法，包括如下步骤： S1、设系统子载波个数为K，索引比特长度为M，OFDM星座点信号为X = [X。，… ，Xk JH，所述信号X长度为K，对所述信号X进行η选1的交织索引调制，将所述信号X分为 ο = ^个子块，即每η个子载波构成一个子块，选择每个子块中的1个子载波发送数据，得到 η 经过IS頂调制后的频域信号文，2彡η彡K且η为偶数； S2、根据公式对经过IS頂调制得到的OFDM信号I 进行N-continuous处理，其中，I为单位矩阵，P = ΦΗΑΗ(ΑΑΗ) 1AC1,乾.:=矣+爲，.&表示输入的OFDM符 号，$表示第i (- ^< i < +①）个连续N阶处理后得到的符号，N表示连续OFDM符号间 的连续阶数，ku表示第u个子载波映射的位置，u = 0, 1，...，K-I ; S3、根据公式今=-P& + 得出NC处理产生的噪声，其中，表示第i-1个 连续N阶处理后得到的符号； S4、令i = i+Ι，返回步骤S3,直到返回次数为η次，求出噪声ω平方的统计平均， 得到均僧 S5、根据方程组解出能量调整因子G1^唯一解，其中，k= 1，...，K表示第k个子载波的序数，u为比例系数，cok为第k个子 载波上的噪声； S6、将Sl所述f与S5所述Gk相乘，得到输入频域信号 S7、根据公式f; =(I-P)A +ΡΦΗ1将S6所述Xj乍为新的输入符号"文,，，进行 N-continuous处理，得到具有良好带外抑制性能的信号X' new; S8、后续步骤为OFDM系统常见的处理，具体如下： S81、将S7所述X' _进行OFDM调制得到发送信号，所述OFDM调制过程包括过采 样、IFFT变换、并串转换、和加循环前缀； S82、将S81素数发送信号通过发送天线发送，所述发送信号经过高斯信道后到达 接收端； S83、在接收端将接收到的S82所述发送信号进行去循环前缀、串并转换，然后经 过IFFT变换到频域，然后利用ML检测，得出解载波索引调制和解调，恢复得到信息比特流 与原始比特流相比，进而计算误码率。 进一步地，Sl 所述 n e {2, 4, 8}。 本专利技术的有益效果是： 本专利技术在发送端通过在交织子载波索引调制与N阶连续处理之间引入一个能 量调整因子G，使得由NC处理产生的较高频点处的噪声受到抑制，该方法有效地降低了 NC-ISIM-OFDM系统的误码率，从而提升了系统的性能。【附图说明】 图1是ISIM交织子载波索引调制不意图。 图2是NC-IS頂-OFDM系统框图。 图3是本专利技术针对NC-IS頂-OFDM系统降低误码率算法的流程图。【具体实施方式】 下面结合实施例和附图，详细说明本专利技术的技术方案。 本实施方式采用Matlab2014a仿真平台进行实验。实验仿真参数设置如下：子 载波数目K = 256,子载波配置（L = 2, J = 1)，信号调制方式为QPSK，过采样当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交织载波索引调制N阶连续OFDM系统BER改善方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、设系统子载波个数为K，索引比特长度为M，OFDM星座点信号为X＝[X0,…,XK‑1]H，所述信号X长度为K，对所述信号X进行n选1的交织索引调制，将所述信号X分为个子块，即每n个子载波构成一个子块，选择每个子块中的1个子载波发送数据，得到经过ISIM调制后的频域信号2≤n≤K且n为偶数；S2、根据公式对经过ISIM调制得到的OFDM信号进行N‑continuous处理，其中，I为单位矩阵，P＝ΦHAH(AAH)‑1AΦ，A=11...1k0k1...kK-1............k0Nk1N...kK-1N,]]>表示输入的OFDM符号，表示第i(‑∞＜i＜+∞)个连续N阶处理后得到的符号，N表示连续OFDM符号间的连续阶数，ku表示第u个子载波映射的位置，u＝0,1,...,K‑1；S3、根据公式得出NC处理产生的噪声，其中，表示第i‑1个连续N阶处理后得到的符号；S4、令i＝i+1，返回步骤S3，直到返回次数为n次，求出噪声ω平方的统计平均，得到均值ω‾=(&omega;1+ω2+...+ωn)/n;]]>S5、根据方程组|Gk|2|ωk‾|2=Δu|G1|2+|G2|2+...+|GK|2=K]]>解出能量调整因子Gk的唯一解其中，k＝1,...,K表示第k个子载波的序数，u为比例系数，ωk为第k个子载波上的噪声；S6、将S1所述与S5所述Gk相乘，得到输入频域信号S7、根据公式将S6所述Xnew作为新的输入符号进行N‑continuous处理，得到具有良好带外抑制性能的信号X′new；S8、后续步骤为OFDM系统常见的处理，具体如下：S81、将S7所述X′new进行OFDM调制得到发送信号，所述OFDM调制过程包括过采样、IFFT变换、并串转换、和加循环前缀；S82、将S81素数发送信号通过发送天线发送，所述发送信号经过高斯信道后到达接收端；S83、在接收端将接收到的S82所述发送信号进行去循环前缀、串并转换，然后经过IFFT变换到频域，然后利用ML检测，得出解载波索引调制和解调，恢复得到信息比特流与原始比特流相比，进而计算误码率。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：但黎琳，张驰恒，彭兰，魏鹏，肖悦，谢济全，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51